MÁQUINA DE MEDICIÓN POR COORDENADAS
Metrología y Normalización
Ing.
Ana María García Mercado
Ope
Gutiérrez María Fernanda
No.
de Control: 15200735
Suárez
González Esly Alejandra
No.
de Control: 15200744
Ingeniería
Mecánica
Grupo:
“D”
Máquinas de medición
por coordenadas (MMC).
Muñoz Bueno (s/f) define la
MMC como:” instrumentos que sirven para realizar mediciones dimensionales y de
desviaciones de la regularidad geométrica de objetos de forma simple o
compleja.”
Principio de
funcionamiento de la MMC:
Como lo menciona Muñoz Bueno
(s/f) Registro de una pieza con una técnica de medición punto a punto.
Se asigna a cada punto las
coordenadas (1, 2 o 3) referidas a un sistema de coordenadas en 3D (origen
común).
Vinculación numérica de las
coordenadas asignadas a los puntos, con una geometría espacial completa de la
pieza, a través de un software de
medición.
La medición de los patrones
efectúa mediante la ejecución de programas de control numérico (CNC) para su
autorización:
o
Menor influencia del operador en el resultado
final de la medida
o
Mejor repetibilidad y reproducibilidad.
El CNC puede ser
complementado con sistemas CAD
Automatización del proceso:
mayor número de medidas
o
Mejor tratamiento estadísticos de los
resultados obtenidos
o
Reducción de costes económicos (menor tiempo
de calibración).
Subsistemas
que integran la MMC.
- Estructura mecánica de alta precisión: una
unidad de operación que se controla de forma automática o digital. Esta
unidad puede situar el elemento sensorial en cualquier punto dentro de su
volumen de trabajo de un modo repetible.
- Manejo de datos y sistema de control: sistema
informático, normalmente con una arquitectura distribuida para controlar
las actividades dinámicas de la CMM y para la toma de datos
- Software CMM: es el sistema operativo de la
CMM, permite controlar la dinámica, la programación y la comunicación
entre la CMM y el exterior. A una CMM se le pueden introducir paquetes de
aplicaciones de software específicas que junto con el software de la CMM
se pueden llevar a cabo aplicaciones específicas como es la medición de
engranajes, alabes de turbina, etc.
- Sensores: Sofisticados elementos
mecánico-electrónicos o óptico-electrónicos que registran las coordenadas
de los puntos de la superficie de la pieza que se tiene que medir. El
sensor puede entrar en contacto con la pieza (palpador) o no (sensor de
medición sin contacto).
Aplicación principal de la MMC.
Centro Nacional de
Metrología CENAM menciona la aplicación principal de la MMC es la medición de
geometría de piezas principalmente en la industria de metal mecánica.
Coordenadas con que operan las MMC.
Máquina que emplea
componentes móviles que se trasladan a lo largo de guías con recorridos
ortogonales, para medir una pieza por determinación de las coordenadas X, Y y Z
de los puntos de la misma.
Las coordenadas de
los puntos se determinan con un palpador (de contacto o sin él) y sistema de
medición del desplazamiento (escala), que se encuentran en cada uno de los ejes
Clasificación
de las MMC.
Las
Maquinas de Medición por Coordenadas son clasificadas en 5 diferentes tipos:
o
Tipo mesa móvil brazo cantiléver
o
Tipo puente móvil
o
Tipo columna
o
Tipo brazo horizontal
o
Tipo puente-piso
Muñoz
Bueno(s/f)
Tipos de Palpadores.
Según Willson Andres Giraldo Hurtado, se utilizan diferentes
tipos de palpadores:
·
Palpadores digitales.
·
Palpadores rígidos.
·
Palpadores de punta
de rubí.
Configuración de las MMC.
A cerca de las
MMC, también podemos mencionar que existe una gran variedad de configuraciones
de las mismas.
Muñoz
Bueno la considera de la siguiente forma:
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Las MMC cubren rangos de medida muy amplios:
·
Modelos compactos para
medición de piezas pequeñas
·
Modelos de gran
capacidad para medición de grandes volúmenes
Gran variedad de cabezales de contacto y ópticos que
permiten la medición de piezas complejas y con zonas de difícil accesibilidad.
¿Por qué las
variaciones de temperatura en las MMC no alteran las mediciones?
El manual y catalogo MMC,
Mitutoyo, explica:
Aún mientras la
temperatura de la máquina o de la pieza de trabajo está cambiando, las máquinas
de medición por coordenadas se desempeñan igual que aquellas que están bajo
condiciones térmicas estables. Los sensores colocados en la CMM y en la pieza
de trabajo detectan las variaciones de temperatura y transfieren esta
información al controlador de forma que se aplican las correcciones apropiadas
al sistema en tiempo real. Esto garantiza la exactitud de las mediciones en el
área de producción que de otra forma solamente se obtendrían en el cuarto de
control de calidad con temperatura estable.
Compensación de temperatura en acción
La gráfica muestra
la compensación del efecto térmico en acción durante la medición de un bloque
patrón de acero de 800mm colocado diagonalmente en la CMM. La longitud nominal
del bloque patrón ( tal como es a 20°C) se mantiene exactamente en la CMM
mientras que el bloque patrón se expande y se contrae debido a las variaciones
de temperatura. (p. 8)
|
Características en
común.
Aun teniendo en cuenta que las MMC pueden variar
dependiendo el modelo, existen características en común entre todas ellas como
pueden ser:
·
PALPADOR: - Pueden
ser ópticos y de contacto.
·
BANCADA amortiguada.
·
-MESA DE GRANITO.
·
SISTEMA DE GUIADO NEUMÁTICO,
(rozamiento mínimo).
·
ACCIONAMIENTOS: en
máquinas con Control Numérico: correa dentada reforzada.
·
SISTEMA DE MEDIDA:
reglas ópticas y compensación de la temperatura.
·
CONTROL NUMÉRICO;
aunque también existen máquinas manuales.
·
SOFTWARE: para el
tratamiento de los datos numéricos almacenados.
·
GRAN EXACTITUD.
·
COMPENSACION DE
TEMPERATURA.
·
VELOCIDAD DE
DESPLAZAMIENTO.
Imágenes de Interés.
Ilustración 4
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Asociación Mexicana
de Metrología de Coordenadas.
La sola invención de estas máquinas tiene una gran
importancia para el mundo de la metrología, principalmente si hablamos de
piezas geométricas, pues ha dado paso a poder tomar un sin número de mediciones
de forma exacta, aun si la pieza es de difícil accesibilidad.
En los laboratorios de metrología dimensional se cuenta
con MMC que satisfacen necesidades de
gran precisión y alta confiabilidad.
Las aplicaciones de las maquinas son muy numerosas,
siendo una de las más extendidas, la medición de la geometría de piezas,
principalmente en la industria metalmecánica
Una MMC consta de 4 subsistemas:
·
Sistema mecánico.
·
Sistema del cabezal
de medición
·
Sistema de mando.
·
Software de medición.
En cuanto a las condiciones ambientales, la humedad es
controlada y la temperatura ronda entre los 20°C.
Conclusiones.
Ope
Gutiérrez María Fernanda:
La máquina de medición por
coordenadas es de gran importancia para las empresas en la medición de piezas,
pueden ser tan grandes como un avión así como también muy pequeñas.
Estas máquinas tienen diversas aplicaciones en la
industria, una de ellas es medir la simetría de las piezas ayudado con la metal
mecánica ya que sus medidas son tridimensionales (x, y, z) estas medidas son de
total confiabilidad.
Suárez
González Esly Alejandra:
Las
MMC tienen un sistema muy avanzado de medición, que en la actualidad es de gran
ayuda en la industria metalmecánica, pues existen nuevos procedimientos para
medición, que permiten obtener de manera exacta las dimensiones de las piezas,
aun teniendo en cuenta que pueden ser de difícil accesibilidad.
Resulta
impresionante la gran cantidad de mediciones que se pueden realizar con las
MMC.
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